LIVEPOINT：高维输入下杂乱环境中的完全去中心化、安全且无死锁多机器人控制
机器人学
2025-03-18 v1 多智能体系统
系统与控制
系统与控制
摘要
在动态、杂乱的环境中实现完全去中心化、安全且无死锁的多机器人导航是机器人领域的一项关键挑战。当前的方法需要精确的状态测量来保证安全性和活性（例如通过控制障碍函数（CBFs）），而这很难直接通过激光雷达和相机等机载传感器实现。本研究引入了 LIVEPOINT，这是一种在点云上合成通用 CBF 的去中心化控制框架，可在动态、杂乱的环境中实现安全、无死锁的实时多机器人导航。此外，LIVEPOINT 通过基于一种新颖的对称交互度量动态调整智能体的速度，确保了最小侵入性的死锁避免行为。我们在门道和十字路口等高度受限的多机器人场景的模拟实验中验证了该方法。结果表明，与 MPC 和 ORCA 等基于优化的基线方法以及 MPNet 等神经网络方法（在这些环境中均会失败）相比，LIVEPOINT 实现了零碰撞或死锁，并在具有挑战性的环境中达到了 100% 的成功率。尽管优先考虑安全性和活性，LIVEPOINT 在门道环境中的平滑度比基线高 35%，并在受限环境中保持敏捷性的同时仍能保证安全和无死锁。
引用
@article{arxiv.2503.13098,
title = {LIVEPOINT: Fully Decentralized, Safe, Deadlock-Free Multi-Robot Control in Cluttered Environments with High-Dimensional Inputs},
author = {Jeffrey Chen and Rohan Chandra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.13098},
year = {2025}
}